본 논문은 EPON(Ether Passive Optical Network)에서 채널 사용률을 개선하기 위한 방안으로 가변 최대 전송 윈도우를 이용한 동적 대역폭 할당(DBA-AMTW: Dynamic Bandwidth Allocation with Adaptive Maximum Transmission Window) 알고리즘을 제안한다. EPON에서의 폴링 기법은 채널 사용률을 결정하고 DBA 및 스케줄링 기법의 사용에 영향을 미친다. IPS(Interleaved Polling with Stop)에 기반을 둔 DBA 방식은 합리적인 전송 윈도우 할당이 가능한 장점을 갖지만, 채널 비사용 구간이 발생하여 채널 사용률이 저하되는 단점을 가진다. 제안하는 가변 최대 전송 윈도우를 이용한 동적 대역폭 할당 알고리즘은 채널 비사용 구간을 효율적으로 감소시키는 동시에 모든 ONU의 REPORT 메시지를 고려한 합리적인 채널할당이 가능한 특징을 가진다. 각 ONU는 개별적인 최대 전송 윈도우의 크기를 가지고 이러한 최대 전송 윈도우의 크기는 이전 사이클에서 결정된다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 동적 대역폭 할당 방식이 기존 방식에 비해 처리율과 평균 지연 시간에 대한 성능을 향상시킴을 확인하였다.
Ethernet-based passive optical network(EPON) technology is being considered as a promising solution for next-generation broadband access network. It must have the property of high efficiency, low cost, and support quality of service(QoS). A major feature for this new architecture is the use of a shared transmission media between all connected optical network unit(ONU). Hence, medium access control(MAC) arbitration mechanisms are essential for the successful implementation of EPON. In this paper we propose a simple dynamic bandwidth allocation(DBA) algorithm that improves the performance of network and supports IP-based multimedia applications with the bursty data traffic. In addition, we introduce analytic models of proposed algorithms and prove the system based on our algorithm to be asymptotically stable. Simulation results show the new DBA algorithm provides high bandwidth efficiency and low queueing delay of ONU in EPON.
A critical issue in implementing efficient Ethernet passive optical network(EPON) System is the bandwidth allocation algorithm. The overall goal of bandwidth allocation is to effectively and fairly perform scheduling of time slots between ONUs in EPON System. We propose a new algorithm of dynamic bandwidth allocation for improved bandwidth efficiency in EPON system.
In this paper, we propose a new dynamic bandwidth allocation (DBA) algorithm for multimedia services over Ethernet PONs (passive optical networks). The proposed algorithm is composed of a low-level scheduler in the optical network unit (ONU) and a high-level scheduler in the optical line terminal (OLT). The hierarchical DBA algorithm can provide expansibility and efficient resource allocation in an Ethernet PON system in which the packet scheduler is separated from the queues. In the proposed DBA algorithm, the OLT allocates bandwidth to the ONUs in proportion to the weight associated with their class and queue length, while the ONU preferentially allocates its bandwidth to queues with a static priority order. The proposed algorithm provides an efficient resource utilization by reducing the unused remaining bandwidth caused by the variable length of the packets. We also define the service classes and present control message formats conforming to the multi-point control protocol (MPCP) over an Ethernet PON. In order to evaluate the performance, we designed an Ethernet PON system on the basis of IEEE 802.3ah "Ethernet in the first mile" (EFM) using OPNET and carried out simulations. The results are analyzed in terms of the channel utilization, queuing delay, and ratio of the unused remaining bandwidth.
Kamran Ali Memon;Khalid Husain Mohmadani ;Saleemullah Memon;Muhammad Abbas;Noor ul Ain
International Journal of Computer Science & Network Security
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제23권8호
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pp.204-209
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2023
Dynamic Bandwidth Allocation (DBA) methods in telecommunication network & systems have emerged with mechanisms for sharing limited resources in a rapidly growing number of users in today's access networks. Since the DBA research trends are incredibly fast-changing literature where almost every day new areas and terms continue to emerge. Co - citation analysis offers a significant support to researchers to distinguish intellectual bases and potentially leading edges of a specific field. We present the visualization based analysis for DBA algorithms in telecommunication field using mainstream co-citation analysis tool-CiteSpace and web of science (WoS) analysis. Research records for the period of decade (2009-2018) for this analysis are sought from WoS. The visualization results identify the most influential DBA algorithms research studies, journals, major countries, institutions, and researchers, and indicate the intellectual bases and focus entirely on DBA algorithms in the literature, offering guidance to interested researchers on more study of DBA algorithms.
Ethernet passive optical network (EPON) is a technology to solve the access network bottleneck and to realize fiber to the home (FTTH). In EPON, the dynamic bandwidth allocation (DBA) is important because all users share common line in upstream. In this paper, we propose new DBA named as modified EPON dynamic scheduling algorithm (MEDSA) and simulate new DBA using Matlab.
본 논문에서는 XGPON (10-Gigabit-capable passive optical network)을 기반으로 하는 TWDM (time and wave-division multiplexing) PON의 새로운 동적대역할당 알고리즘을 제안한다. 대부분의 TWDM PON은 EPON (Ethernet PON)을 기반으로 하여 동작하며 동적대역할당도 EPON의 동적대역할당 알고리즘을 변형시켜 사용한다. 본 논문에서는 XGPON의 동적대역할당 알고리즘을 개선하여 TWDM PON에 적합한 새로운 동적대역할당 알고리즘을 제안한다.
A dynamic bandwidth allocation (DBA) scheme, an inter -optical network unit (ONU) bandwidth scheduling, is presented to provide quality of service (QoS) to different classes of packets in Ethernet passive optical networks (EPONs). This scheme, referred to as TADBA, is based on efficient threshold reporting from, and adaptive polling order rearranging of, ONUs. It has been shown that the network resources are efficiently allocated among the three traffic classes by guaranteeing the requested QoS, adaptively rearranging the polling orders, and avoiding nearly all fragmentation losses. Simulation results using an OPNET network simulator show that TADBA performs well in comparison to the available allocation scheme for the given parameters, such as packet delay and channel utilization.
An Ethernet passive optical network (EPON) is a low-cost, high-speed solution to the bottleneck problem of a broadband access network. This paper analyzes the delay and the jitter performance of dynamic bandwidth allocation (DBA) schemes for differentiated services in EPONs. Especially, the average packet delay and the delay jitter of the expedited forwarding (EF) traffic class are compared, with consideration as to whether a cyclic or an interleaved polling scheme is superior. This performance evaluation reveals that the cyclic polling based DBA scheme provides constant and predictable average packet delay and improved jitter performance for the EF traffic class without the influence of load variations.
EPON(Ethernet Passive Optical Network)는 적은 비용으로 고품질 서비스를 제공하기 위한 차세대 기술로써, EPON을 구성하는 모든 ONU(Optical Network Unit)들은 한정된 업링크 채널을 나누어 사용한다. 대용량 LAN에 사용자들의 대역폭 요구를 충족시키기 위해서, OLT(Optical Line Terminal)는 효과적인 방법으로 업링크 채널의 시간슬롯을 각 ONU에게 분할 할당한다. 본 논문에서는 효율적인 업링크 채널의 시간슬롯 분배(대역폭 할당)를 위해 기존 연구 IPACT(Interleaved Polling with Adaptive Cycle Time)와 SLICT(Sliding Cycle Time)방식에 대해 살펴보고, 새로운 대역폭 할당 방식인 DRSM(Dynamic Right Sizing of Maximum-windows)을 제안한다. 이 방식은 과거 모든 ONU에게 할당된 대역폭 정보를 기반으로 다음 구간에서 ONU에 할당 가능한 최대 대역폭을 계산하고, 계산된 최대 전송 가능 대역폭과 ONU의 대역폭 요구량으로 각 ONU의 전송 윈도우의 크기를 결정한다. 제안한 방식은 모든 ONU의 대역폭 요구를 허용 범위 내에서 최대한 충족시키고, ONU들간 균등한 대역폭 할당을 추구한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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